Electronica-aplicada-Antonio-Hermosa-Donate-2013

497 Pages·2011·89.38 MB·Spanish

by  Antonio Hermosa Donate

ELECTRÓNICA APLICADA
CF INSTALACIONES DE TELECOMUNICACIONES
Antonio Hermosa Donate

ELECTRÓNICA APLICADA
CF INSTALACIONES DE TELECOMUNICACIONES
Antonio Hermosa Donate
Datos catalográficos
Hermosa, Antonio
Electrónica aplicada. CF Instalaciones de
Telecomunicaciones
Diseño y maquetación: PAENDE
Primera Edición
Diseño de la cubierta: NDENU DISSENY
Alfaomega Grupo Editor, S.A. de C.V., México
ISBN: 978-607-707-404-5
Formato: 21.5 x 27.5 cm Páginas: 496
Electrónica aplicada. CF Instalaciones de Telecomunicaciones
Antonio Hermosa Donate
ISBN: 978-84-267-1736-8, edición en español publicada por MARCOMBO, S.A., Barcelona, España
Derechos reservados © MARCOMBO, S.A.
Primera edición: Alfaomega Grupo Editor, México, marzo 2013

© 2013 Alfaomega Grupo Editor, S.A. de C.V.
Pitágoras 1139, Col. Del Valle, 03100, México D.F.
Miembro de la Cámara Nacional de la Industria Editorial Mexicana
Registro No. 2317
Pág. Web: http://www.alfaomega.com.mx
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ISBN: 978-607-707-404-5
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Argentina, – Tel./Fax: [phone] y 4811 7183 – E-mail: [email protected]
PRESENTACIÓN
Este libro ha sido realizado con especial enfoque hacia el Ciclo Formati vo Instalaciones de telecomunicaciones, por lo
cual se ha procurado la adaptación al contenido y nivel básico de materias de dicho ciclo. El contenido de materias
se basa en una importante parte sobre electricidad básica general, el resto de la materia es sobre electrónica básica
general con una introducción a la electrónica digital (se puede descargar material de ampliación sobre esta materia en
la Web del autor). El nivel técnico de exposición de las materias es medio, procurando simplicidad y claridad, pero con
un enfoque profesional. Tanto este contenido de materias como su nivel de exposición hacen que el libro pueda ser
válido también para otros Ciclos Formati vos, así como para todo aquel interesado en la electricidad-electrónica (para
iniciarse o para reciclaje profesional).
En el BOE 49 (25-2-10) aparece: El Real Decreto 1632/2009, de 30 de octubre, establece el tí tulo de Técnico en Instala-
ciones de Telecomunicaciones y sus enseñanzas mínimas. El Módulo Profesional Electrónica aplicada (código 0359), es
un módulo de soporte, de 195 horas (6 h/semana). La formación es de carácter generalista, por lo que el módulo puede
ser común en disti ntos Títulos de la Familia Profesional e incluso servir para Títulos de otras Familias Profesionales que
necesiten una formación electrónica de base.
Se ha procurado que el contenido de materias y nivel de exposición del libro sea en base a esta información ofi cial; se
ha adaptado al temario ofi cial, teniendo en cuenta el número de horas del módulo (195 h) y también el nivel inicial y
característi cas del alumnado.
Contenido de materias
Electricidad básica general: conceptos básicos y unidades eléctricas, resistencias, circuitos eléctricos básicos, con-
densadores, electromagneti smo aplicado, bobinas, producción de la corriente alterna, el transformador, reactancias
inducti va y capaciti va, impedancia, circuitos eléctricos en alterna, etc.
Electrónica básica general: Semiconductores. El diodo. Diodos emisores de luz (LED), termistores (NTC-PCT), VDR. Cir-
cuitos recti fi cadores. Transistores; introducción al BJT, FET, MOS, etc. El transistor bipolar (BJT); característi cas y aplica-
ciones prácti cas. Circuitos amplifi cadores. Circuitos integrados. El CI 555. Amplifi cadores operacionales; característi cas
y aplicaciones prácti cas. Fuentes de alimentación reguladas; reguladores integrados lineales (78XX, 79XX, LM317/337),
reguladores conmutados (78S40, LM2575). Optoelectrónica: Fotodiodo, fototransistor, displays, optoacopladores. Ti-
ristores; regulación por ángulo de fase.
Electrónica de potencia; Recti fi cadores trifásicos, recti fi cación controlada con SCR, control de potencia en conti nua
y alterna, choppers, conceptos sobre: Inversores-onduladores, cicloconverti dores, ti ristores GTO y MCT, transistores
MOSFET y IGBT.
Introducción a la electrónica digital: Conceptos y aplicaciones de la electrónica digital. Señales analógicas y digitales.
Unidades de información digital. Procesos digitales. Conversión analógica-digital. El sistema binario. Operaciones en
binario. Funciones lógicas básicas. Puertas lógicas. Circuitos integrados digitales de tecnología TTL y CMOS. Principios
del álgebra de Boole.
Así pues, este libro está enfocado hacia el Ciclo Formati vo Instalaciones de Telecomunicaciones, pero al tratarse de una
materia de ti po general, puede ser también de uti lidad en otros cursos donde se imparta electricidad-electrónica, así
como para el estudio autodidacta, tanto de inicio como de reciclaje. Las teorías se explican de forma clara y sencilla
pero con rigor técnico y profesional, con ejemplos de aplicaciones prácti cas, uti lizando componentes reales de fácil
adquisición. El libro se adapta a las tendencias actuales de la enseñanza y a las necesidades profesionales; por ello
consideramos que puede ser de uti lidad tanto a alumnos como a profesores.
Se puede descargar material adicional de ampliación sobre electrónica digital en la Web del autor:
htt p://www.etpc-hermosa.tk
htt p://llibreriaha.com/blogs/antonio-hermosa/
htt p://www.hermosa-electronica.blogspot.com/
El autor

Índice general
Índice general

Unidad 1 Actividades fi nales.....................................................63
Introduccióna la electricidad .......................1
Unidad 5
1.1 Introducción .......................................................2
1.2 Principios fundamentales Generadores de electricidad ....................65
de la electricidad ..............................................2 5.1 Introducción .....................................................66
1.3 Estructura del átomo.........................................4 5.2 Generadores mecánicos ...............................66
1.4 Cargas eléctricas. Ley de Coulomb ...............8 5.3 Generadores químicos ...................................68
1.5 La corriente eléctrica ......................................10 5.4 Fuerza electromotriz (f.e.m.) ............................70
1.6 Fuerza electromotriz (f.e.m.) ..........................12 5.5 Resistencia interna ..........................................71
1.7 Intensidad eléctrica ........................................13 5.6 Montaje serie de generadores ......................74
1.8 Tensión eléctrica ..............................................14 5.7 Montaje paralelo de generadores ...............76
1.9 El circuito eléctrico circulación 5.8 Montaje serie-paralelo de generadores ......77
de la corriente ................................................15 Actividades fi nales.....................................................79
Actividades fi nales.....................................................18
Unidad 6
Unidad 2 Circuitos resistivos básicos:
El Circuito eléctrico: Introducción al cálculo de circuitos ..........80
Efectos y medidas ........................................19 6.1 Ley de Ohm......................................................81
2.1 Introducción a los circuitos eléctricos ..........20 6.2 Caída de tensión–diferencia
2.2 Elementos fundamentales de un circuito ......21 de potencial ....................................................84
2.3 Efectos y aplicaciones 6.3 El circuito serie .................................................88
de la corriente eléctrica .................................23 6.4 El circuito paralelo ...........................................90
2.4 Medidas de la corriente 6.5 Circuitos serie–paralelo (mixtos) ....................91
y tensión eléctrica ...........................................25 6.6 Leyes Kirchhoff ................................................94
2.5 El polímetro “Tester” ........................................28 6.7 Teorema de Thévenin .....................................98
Actividades fi nales.....................................................33 Actividades fi nales...................................................101
Unidad 3 Unidad 7
Resistencia eléctrica ..................................34 Condensadores ..........................................103
3.1 Introducción .....................................................35 7.1 Función que realiza el condensador ..........104
3.2 Resistividad de los conductores ....................35 7.2 Carga del condensador ..............................105
3.3 Fusibles ................................................................35 7.3 Descarga del condensador.........................106
3.4 Variación de la resistencia 7.4 Constitución física del condensador ..........107
con la temperatura .........................................36 7.5 Constante de tiempo (en la descarga) .....109
3.5 Resistencias .....................................................37 7.6 Constante de tiempo en la carga ..............112
3.6 Medida de la resistencia (óhmetro) .............42 7.7 Características prácticas
3.7 Potenciómetros ...............................................46 de los condensadores ..................................115
3.8 Montaje de resistencias en serie ...................47 7.8 Tipos de condensadores ..............................116
3.9 Montaje de resistencias en paralelo .............49 7.9 Montaje de condensadores
3.10 Circuitos serie–paralelo (mixtos) ....................51 en paralelo .....................................................118
Actividades fi nales.....................................................51 7.10 Montaje de condensadores en serie ..........121
7.11 Aplicaciones prácticas
Unidad 4 del condensador ....................................122
Actividades fi nales...................................................124
Potencia eléctrica ......................................53
4.1 Trabajo y potencia eléctrica .........................54
Unidad 8
4.2 El vatio (W) .......................................................55
4.3 Ejemplos prácticos sobre Electromagnetismo.
potencia eléctrica ..........................................56 Aplicaciones prácticas .............................127
4.4 Fórmulas prácticas sobre potencia 8.1 El electromagnetismo en la práctica .........128
y ley de Ohm....................................................58 8.2 Principios básicos. Bobinas ...........................128
4.5 Efectos calorífi cos de la electricidad. 8.3 El magnetismo ...............................................130
Ley de Joule .....................................................61 8.4 Electromagnetismo .......................................133
4.6 Trabajo eléctrico. 8.5 Electroimán ....................................................135
Consumo de energía eléctrica .....................62 8.6 El relé y el contactor .....................................136
vii
Índice general
8.7 El transformador .............................................138 Unidad 13
8.8 Grabación magnética de señales .............143
Introduccióna los transistores ...................220
Actividades fi nales...................................................144
13.1 Función que realiza el transistor ...................221
13.2 Amplifi cador ...................................................221
Unidad 9
13.3 Aspectos prácticos sobre transistores .........223
La inducción electromagnética 13.4 El Transistor bipolar (BJT) ................................225
y sus efectos prácticos ..............................145 13.5 Transistores de efecto de campo (FET) ......225
9.1 Principios del generador 13.6 Transistores MOS.............................................227
electromagnético .........................................146 13.7 Transistor UJT ...................................................227
9.2 Ejemplos prácticosde Actividades fi nales...................................................230
electromagnetismo .......................................147
9.3 Ley de Lenz ....................................................151 Unidad 14
9.4 Ley de Faraday ..............................................152 El transistor bipolar.
9.5 Efecto de autoinducción. Inductancia ......153
Principios y aplicaciones ...........................231
9.6 Constante de tiempo ...................................155
14.1 Introducción al transistor
Actividades fi nales...................................................159
bipolar (BJT) ....................................................232
14.2 El transistor NPN ..............................................232
Unidad 10
14.3 Funcionamiento resumido
Corriente alterna: del transistor ...................................................233
Principios y características ........................160 14.4 El transistor PNP ..............................................234
10.1 Principios sobre corriente alterna ................161 14.5 Ejemplo de aplicaciones del transistor .......235
10.2 La red de suministro 14.6 Comprobaciones del transistor
de energía eléctrica .....................................164 con el polímetro ............................................237
10.3 Generación de corriente alterna. 14.7 Aplicación práctica del transistor ...............242
El alternador ...................................................165 14.8 El circuito amplifi cador lineal básico ..........244
10.4 Valores de tensión .........................................170 14.9 Intensidades y tensiones en el transistor .....245
10.5 Desfase de ondas..........................................175 14.10 El transistor operando
10.6 La bobina en alterna. en conmutación .......................................248
Reactancia inductiva ...................................179 14.11 Circuitos prácticos con transistores .............249
10.7 El condensador en alterna. 14.12 Estudio del transistor
Reactancia capacitiva ................................180 en amplifi cación lineal .................................257
10.8 Impedancia ...................................................182 Actividades fi nales...................................................264
10.9 Potencia en alterna ......................................185
10.10 Corriente alterna trifásica .............................191 Unidad 15
Actividades fi nales...................................................193 Características del transistor.
Circuitos prácticos .........................................266
Unidad 11
15.1 Introducción ...................................................267
Introducción a la electrónica ...................194 15.2 Datos característicos
11.1 ¿Qué es la electrónica? ...............................195 de los transistores (BJT) ..................................267
11.2 Los semiconductores ...................................196 15.3 Curvas características y circuitos
11.3 El diodo ...........................................................199 de experimentación .....................................270
11.4 El diodo emisor de luz (LED) .........................201 15.4 El factor de amplifi cación α ............................282
11.5 Termistores (NTC-PTC) ...................................203 15.5 Comprobaciones del transistor mediante
11.6 Células fotoconductoras (LDR) ...................204 la función transistómetro del tester. ............283
11.7 Varistor (VDR) ................................................205 Actividades fi nales...................................................285
Actividades fi nales...................................................206
Unidad 16
Unidad 12
Introducción a los amplifi cadores.
Circuitos básicos de alimentación ..........207
Circuitos prácticos con transistores .........286
12.1 Introducción ...................................................208
16.1 Introducción ...................................................287
12.2 Partes básicas de una fuente
16.2 Amplifi cadores.
de alimentación ...........................................208
Conceptos generales ...................................287
12.3 Circuito rectifi cador de media onda .........209
16.3 Los decibelios (dB) ........................................289
12.4 Circuito rectifi cador de doble onda...........210
16.4 Características de un amplifi cador ............293
12.5 Filtrado ............................................................213
16.5 Circuitos amplifi cadores básicos .................297
12.6 Diodo zener ....................................................215
16.6 Amplifi cación multietapa ............................305
12.7 Circuito estabilizador de tensión básico ....217
16.7 Polarización básica de una etapa
Actividades fi nales...................................................219
amplifi cadora (EC).
viii